賽靈思重磅推出全球帶寬及計算密度最高的自適應(yīng)平臺--Versal Premium
數(shù)據(jù)爆發(fā)性增長的時代,對計算的要求逐漸增高,應(yīng)用也會越來越廣,反之隨著芯片制造商的電路精度的越來越高,能容納的原子數(shù)量越來越少,遵循了幾十年的以摩爾定律為中心的行業(yè)研究規(guī)劃將面臨必要的改變。
目前,在芯片市場主要有CPU、GPU、FPGA與ASIC四大類型。與其它主流芯片相比,F(xiàn)PGA的的靈活性要高于專用芯片ASIC,性能和實時處理能力優(yōu)于CPU,同樣具有并行處理的能力。
FPGA(Field-Programmable Gate Array)全名為現(xiàn)場可編程門陣列,是指通過軟件手段更改、配置器件內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)和邏輯單元,完成既定設(shè)計功能的數(shù)字集成電路,也被稱之為可編程的“萬能芯片”。
在硬件固定的情況下,允許用戶根據(jù)需要的邏輯功能對電路進(jìn)行快速燒錄,并通過升級軟件來實現(xiàn)自定義硬件功能,且無需NRE成本,最終實現(xiàn)靈活的、可再配置的、低延遲的加速。
1985年Xilinx推出采用 2μm 工藝,包含 64 個邏輯,模塊和 85000 個晶體管,門數(shù)量不超過 1000 個的芯片--xc2064,這是第一款真正意義上的FPGA芯片。
XC2064的發(fā)布比摩爾定律遲了20年左右,但是FPGA一經(jīng)發(fā)明,后續(xù)的發(fā)展速度超出大多數(shù)人的想象。
研究機構(gòu)報告顯示,當(dāng)下全球FPGA市場規(guī)模約為60億美元左右,預(yù)計將在2025年達(dá)到約125.21億美元。
Xilinx作為行業(yè)的領(lǐng)銜者,一直走在技術(shù)的最前列,從第一個嵌入式處理器、第一個3D架構(gòu)的FPGA到第一個ASIC+UltraScale架構(gòu)FPGA,其產(chǎn)品組合融合了 FPGA、SoC 和 3DIC 系列 All Programmable 器件,以及全可編程的開發(fā)模型,包括軟件定義的開發(fā)環(huán)境等。
產(chǎn)品支持 5G 無線、嵌入式視覺、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和云計算所驅(qū)動的各種智能、互連和差異化應(yīng)用,全球市場份額占比更是達(dá)到了56%。
自適應(yīng)計算時代
作為FPGA的發(fā)明者,Xilinx長期盤踞著FPGA業(yè)界龍頭的位置,但始終對技術(shù)創(chuàng)新充滿熱情,其深知摩爾定律已經(jīng)過時,Xilinx需要重新構(gòu)建整個體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行平臺化轉(zhuǎn)型以適應(yīng)當(dāng)下的市場需求。
為了做到這一點,Xilinx重新踏入征程,并發(fā)明一種新的設(shè)備類別。
2018年,賽靈思開啟了一個新的領(lǐng)域,新上任的賽靈思第四任CEO Victor Peng自出場以來就一直連放大招,先是提出“以數(shù)據(jù)中心為先、加速主流市場增長、推動自適應(yīng)計算”的三大戰(zhàn)略,緊接著就秀出了超越FPGA的顛覆式新招牌——推出 Versal™ – 業(yè)界首款自適應(yīng)計算加速平臺 (Adaptive Compute Acceleration Platform ,ACAP)
ACAP 是賽靈思繼 1984 年發(fā)明 FPGA 之后,又一顛覆性技術(shù)發(fā)明成就,ACAP不僅是一個新的器件,而且是新的產(chǎn)品類型。
Versal ACAP 整合了標(biāo)量處理引擎、自適應(yīng)硬件引擎和智能引擎以及前沿的存儲器和技術(shù)接口,能為所有應(yīng)用提供強大的異構(gòu)加速功能,其速度超過當(dāng)前最高速的 FPGA 20 倍、比當(dāng)今最快的CPU 實現(xiàn)快 100 倍。
ACAP 是一種高度集成的多核異構(gòu)計算平臺,可在軟硬件兩個層面隨時進(jìn)行更改,從而動態(tài)地適應(yīng)數(shù)據(jù)中心、汽車、5G 無線、有線以及國防市場的廣泛應(yīng)用與工作負(fù)載需求。
該產(chǎn)品組合包括 Versal Prime 系列 、Versal Premium 系列和 HBM 系列,能針對要求最嚴(yán)格的應(yīng)用提供業(yè)界領(lǐng)先的性能、連接性、帶寬和集成功能。
Versal ACAP 的體系架構(gòu)從構(gòu)建伊始即可支持軟件可編程,擁有高度靈活的、每秒傳輸速率高達(dá)數(shù)兆比特的片上網(wǎng)絡(luò) (NoC)。NoC 無縫集成所有引擎和關(guān)鍵接口,使得該平臺在啟動時即可使用平臺的各項資源,同時也是第一個將軟件可編程性與特定領(lǐng)域硬件加速和靈活應(yīng)變能力相結(jié)合的平臺。
2019年10月, 賽靈思更是推出全新Vitis 軟件統(tǒng)一平臺,全面解鎖軟件開發(fā)者使用硬件自適應(yīng)計算加速平臺的局限,讓所有致力于創(chuàng)新的發(fā)明者、數(shù)據(jù)科學(xué)家等等,均能受益于靈活應(yīng)變的賽靈思自適應(yīng)計算加速技術(shù)。
Vitis軟硬一體的開發(fā)工具平臺也標(biāo)志著賽靈思突破了硬件與FPGA的框架,正逐漸轉(zhuǎn)型為覆蓋硬件與軟件的全方位平臺公司。
全球帶寬最高、計算密度最高的自適應(yīng)平臺
2020 年 3 月 11日,Xilinx舉辦了一場特別的發(fā)布會,在線上發(fā)布會中為我們帶來了Versal ACAP 產(chǎn)品組合第三大產(chǎn)品系列— Versal™ Premium。
全球帶寬最高、計算密度最高的自適應(yīng)平臺——Versal Premium
圖片來源:賽靈思
Versal Premium是面向網(wǎng)絡(luò)與云加速推出的全球帶寬最高、計算密度最高的自適應(yīng)平臺,提供了功耗優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)硬核的突破性集成,實現(xiàn)最高速、最安全的網(wǎng)絡(luò)與靈活應(yīng)變的云加速,其采用臺積電( TSMC ) 7nm 工藝制程打造而成,融軟件可編程能力與動態(tài)可配置硬件加速、預(yù)制連接和安全功能為一體。
同時具備高度集成且功耗優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)硬核,是業(yè)界帶寬最高、計算密度最高的自適應(yīng)平臺,將超過 120TB/s 的片上存儲器帶寬與可定制存儲器層級相結(jié)合,能夠減少數(shù)據(jù)移動從而消除相應(yīng)的關(guān)鍵瓶頸,專為在散熱條件和空間受限的環(huán)境下運行最高帶寬網(wǎng)絡(luò),以及那些需要可擴(kuò)展、靈活應(yīng)變應(yīng)用加速的云提供商而設(shè)計。
Versal Premium 的新穎和獨到之處在于 112Gbps PAM4 收發(fā)器、數(shù)百 GbE (千兆位以太網(wǎng))和 Interlaken 連接、高速加密以及內(nèi)置 DMA、同時支持CCIX 和 CXL 支持的 PCIe? Gen5,可提供比當(dāng)前FPGA高達(dá)三倍的吞吐量。
賽靈思高端ACAP與 FPGA 高級產(chǎn)品線經(jīng)理Mike Thompson在發(fā)布會中也提到;:Versal Premium支持非常廣泛的數(shù)據(jù)類型,擁有專門的產(chǎn)品系列去服務(wù)圖像識別、大數(shù)據(jù)等AI方面的需求, Versal Premium和ACAP將非常輕松容易地去做加速。
同時,該系列是基于當(dāng)前正在供貨的 Versal AI Core與 Versal Prime ACAP 系列打造,因此在Versal Prime 上開發(fā)的代碼可以很容易的遷移到Versal Premium上,這對已經(jīng)在使用versal prime系列的客戶提供了巨大的便利。
賽靈思產(chǎn)品和平臺營銷副總裁 Kirk Saban 表示:“Versal Premium 系列將 ACAP 推向了一個新高度,通過網(wǎng)絡(luò)硬核 IP 的突破性集成,成就了單芯片 400G 和 800G 的解決方案。面向下一代網(wǎng)絡(luò)和云部署,Versal Premium 在軟件和硬件開發(fā)者皆可輕松編程的可擴(kuò)展平臺上,提供了出色的帶寬和計算密度,實現(xiàn)了加速功能的優(yōu)化并大幅降低了總擁有成本!
Versal Premium 系列將于 2021 年上半年開始為早期用戶提供樣品。但目前已提供文檔,客戶可立即使用 Versal Prime 評估套件開始原型設(shè)計。
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